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激光电视的护眼到底是在说什么

随着寒假开启,又到了每年两度中小学生喜闻乐见、广大家长愁眉苦脸的阶段。很多家长之所以愁眉苦脸,其中一个很重要的原因,就是小孩又开始与电子产品长时间亲密接触了。

长时间使用电子产品的一大弊端就是影响视力,你也许已经发现了:身边戴眼镜的小朋友不在少数。事实上,由于去年疫情,中小学生的近视率大幅上升。去年6月,教育部对9省14532名小学、初中、高中学生在疫情期间视力变化情况做了调研,对比2019年年底的数据,小学生的近视率增加了15.2%,初中生增加了8.2%,高中生增加了3.8%。并且高中之所以增长率最低,是因为高中的基数已经很高了,没有太多上升的空间。

这一数据实际上反映了:我们在享受电子产品带来的便利同时,它也给我们的眼睛带来了健康隐患。这一问题在中小学生中更加突出,以至于1月23日,人民日报健康客户端、健康时报还特地举办了一场“2021健康家电发展论坛暨安全护眼专家倡议发布会”。会议针对假期学生用眼需求发布了《学生假期安全健康用眼倡议书》。

倡议书中明确表示:家庭应尽可能选择大屏幕电子产品,选择优先次序依次为超短焦激光电视、传统投影仪、普通电视、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机。

这里面,排名第一的电子产品竟然是激光电视。事实上,目前很多激光电视也拿“护眼”作为产品的一个核心卖点。那么,激光电视的护眼到底是在说什么?难道只是单纯的屏幕大吗?

激光电视护眼:不只是屏幕大

首先,需要厘清的一个误区是:所有的护眼,都是建立在客观条件加上主观感受基础之上的。单纯的大屏幕并不能保护眼睛。从激光电视的成像原理和技术特点出发,目前的激光电视所强调的护眼,实际上可以概括为两点:1、提高观看舒适度;2、降低蓝光危害。

首先,得说明一下激光电视的原理。激光电视是利用激光光源和超短焦投影技术在配备的专用投影布上成像,并借此收看电视节目。所以,它实际上是一种超短距离投影仪。

想到投影仪,那第一反应肯定是“大”。在这个大屏即是正义的时代,激光电视可以很容易的做到100寸以上,这样的巨幕所带来的临场真实感是无与伦比的。这年头大家进电影院也更倾向于选择巨幕不是?还有越来越多的家庭选择放弃电视改为安装投影仪,所追求的无非也就是屏幕“大”。

当然,大屏带来的好处不仅仅是临场真实感,而是实实在在地可以降低视觉疲劳。由北京协和医院眼科专家和中国电子技术标准化研究院赛西实验室所进行的测试表明:在连续观看20分钟电子设备后,观看者的视力情况出现了不同程度的下降,但观看大尺寸投影的测试者下降幅度更低。

当然,屏幕太大也会带来问题,那就是分辨率能否达标。不谈分辨率的大屏幕都是耍流氓。屏幕分辨率是指纵横方向上的像素点数,它决定了屏幕对细节的呈现能力。以我们常说的4K为例,是指显示器的横向分辨率达到或者接近4000像素的级别、而纵向分辨率达到2000像素的级别。当然,不同领域对具体的数字要求略有差异。在电视行业,3840×2160是主流的4K标准,而电影放映行业使用的是4096×2160。

目前,激光电视普遍都能做到4K分辨率,海信甚至计划在2021年推出8K分辨率的激光电视。在这样超高的分辨率下,配合超大尺寸屏幕。激光电视才能带来前所未有的视听体验。

当然,如果只是强调超大尺寸和超高分辨率,这未免有点“以力服人”。其实,激光电视还具有色域更广、色度更高的优势。

色域则代表设备能够显示的颜色范围。色域越广,代表这个设备所能显示的颜色越多。理论上人眼可以在正常的日光下(5500-6500K色温)识别大概1000万种以上的颜色。国际照明委员会(CIE)于1931年创立了XYZ色彩空间,首次采用数学标准来定义色彩范围,如图所示。图中马蹄形彩色区域就代表人眼在自然界中能看到的所有颜色。

CIE 1931色彩空间色度图

以海信为例,其采用全色激光光源的产品,色域覆盖率可达到人眼所能识别色彩空间的90%以上,是传统显示色域覆盖率的两倍以上。

色度则是用来衡量颜色纯度的一个指标,也叫饱和度,简单点理解就是颜色中的灰色量含量的高低。饱和度越低的颜色,就显得越灰暗。并且,根据亥姆霍兹-科尔劳施效应,饱和度越高的颜色,人眼主观上会觉得更亮。因此,大色域/高色度的激光电视,可以在不影响人眼主观亮度感知的情况下,降低进入人眼的光强度,长时间观看不容易疲劳。同时,人眼视觉感知力与亮度存在一定的线性关系,太暗或者太亮都不好。激光电视可以将亮度控制在300~400尼特,这一范围是最佳视觉感知力区域。

大屏幕、超高分辨率、亮度控制在人眼最佳视觉感知区、大色域/高饱和度带来的主观亮度感受增强等等,这些特性都极大地提高了激光电视的舒适度。除了上述特性,激光电视在防蓝光伤害上也有着自身独特的技术优势。

所谓蓝光伤害,是指在400~500nm 波段下光辐射引起的光化学作用对人眼视网膜会造成损伤。这部分恰好主要是蓝光的波段,因此叫做蓝光伤害。人眼视网膜上有两种感光细胞,视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞对光敏感,主要负责暗视觉,视锥细胞则主要负责明视觉。1966年,就有文献报道了蓝光够引起视杆细胞损伤。2001年,研究人员通过对恒河猴进行发光二极管(LED)蓝光危害试验,证实了蓝光能够对灵长类动物的视网膜造成损害。2011年,进一步的研究则给出了蓝光危害机制,即人眼视网膜的蓝光感光细胞可连续接收光子,无需视觉恢复周期,这增大了细胞氧化损伤的可能性,致使视网膜上皮组织中的脂褐质增多,进而形成玻璃疣,影响了视网膜色素上皮细胞为感光细胞输送营养,导致感光细胞萎缩死亡。

蓝光危害还有一个特点,其效应是取决于剂量的,低强度的长期的照射与高强度的短期的照射造成的伤害是一样的。并且,婴儿和儿童更容易受到蓝光危害,因为他们的眼睛还没有发育完好,对短波长光的过滤能力远不如成年人。

不同波长的蓝光造成光化学伤害的效率也不一样,在400nm~500nm区间,其伤害效率随波长的增加先上升后减小,在440nm左右达到峰值。然而,实际使用中,我们并不能完全消除蓝光,这样会导致色彩偏黄,有部分显示器自带滤蓝光功能,童鞋们可以开启一试。

紫外伤害与蓝光伤害加权曲线 来源:徐海涵,沙巧. 平板显示器件蓝光危害评估[J]. 电视技术,2017,41( 7 /8) : 182-185.

激光电视在光源波长选择时,由于激光频谱集中,可以从源头尽量规避危害最大的蓝光。以海信激光电视为例,其三色产品蓝光波长为465nm,单色产品蓝光波长为455nm,避开了400nm~450nm这一范围的短波蓝光。

目前,《IEC 62471: 2006“灯和灯系统的光生物安全性”》中,对光危害等级进行了定义,从RG0到RG3,危险程度越来越高。RG0和RG1等级被认为是一般应用是安全的,在购买相关产品时,可以看一下这个参数,比如海信激光电视的光安全等级就达到了RG0。

不同蓝光危害组别相关定义 来源:杨夏喜;郭玮宏;吴震;袁士东;张涛;蓝光危害防护方法及防蓝光产品有效性分析[J];光源与照明;2018年03期

当然,除了护眼以外,激光电视还有其他技术优势。由于它实际上是一台激光投影仪加上特殊的屏幕,因此相比液晶电视,它的体积更小,重量更轻。并且寿命也更长,可以达到5万小时以上;也更省电,比液晶电视节能50%,8小时电费仅1元。激光电视技术,符合显示技术发展方向和趋势,将成为下一代显示产业主流。

最后,说了这么多,其实护眼最关键的,还是要保持健康的用眼习惯。激光电视虽好,不正确使用那也是白搭。毕竟,很多事情,光靠器材那是不行的。

 

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